JP7052832B2 - ズームレンズおよび光学機器 - Google Patents
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Description
本発明は、デジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズおよび光学機器に関する。
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮影装置（カメラ）には、撮影用レンズとしてズームレンズが多く用いられる。高い変倍比を有するズームレンズとして、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、変倍の際、第１～第４レンズ群が光軸に沿って移動するように構成されたズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このような従来のズームレンズには、より高い変倍比が求められている。
第１の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、合焦の際、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負レンズを有し、以下の条件式を満足する。
８．６０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３０．０＜νd１＜３４．０
０．６０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．７０
０．０９０＜ｆ３／ｆｔ＜０．１０９
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
ＴＬｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における全長、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離。
第２の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、合焦の際、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負レンズと、複数の正レンズとを有し、以下の条件式を満足する。
８．６０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３０．０＜νd１＜３４．０
８３．０＜νd２＜９６．０
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
νd２：前記第１レンズ群を構成する前記正レンズのうち最も物体側に配置された正レンズのアッベ数。
８．６０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３０．０＜νd１＜３４．０
０．６０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．７０
０．０９０＜ｆ３／ｆｔ＜０．１０９
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
ＴＬｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における全長、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離。
第２の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、合焦の際、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負レンズと、複数の正レンズとを有し、以下の条件式を満足する。
８．６０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３０．０＜νd１＜３４．０
８３．０＜νd２＜９６．０
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
νd２：前記第１レンズ群を構成する前記正レンズのうち最も物体側に配置された正レンズのアッベ数。
第３の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、合焦の際、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負レンズを有し、以下の条件式を満足する。
８．６０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３２．０＜νd１＜３３．０
０．０９０＜ｆ３／ｆｔ＜０．１０９
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。
第４の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、合焦の際、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負レンズを有し、以下の条件式を満足する。
９．５０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３０．０＜νd１＜３３．０
０．０９０＜ｆ３／ｆｔ＜０．１０９
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。
８．６０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３２．０＜νd１＜３３．０
０．０９０＜ｆ３／ｆｔ＜０．１０９
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。
第４の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、合焦の際、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負レンズを有し、以下の条件式を満足する。
９．５０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３０．０＜νd１＜３３．０
０．０９０＜ｆ３／ｆｔ＜０．１０９
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。
また、本発明に係る光学機器は、物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた光学機器であって、前記ズームレンズとして本発明に係るズームレンズを用いている。
以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願に係るズームレンズを備えたデジタルスチルカメラＣＡＭが図５および図６に示されている。図５において、（ａ）はデジタルスチルカメラＣＡＭの正面図を、（ｂ）はデジタルスチルカメラＣＡＭの背面図をそれぞれ示す。図６は図５（ａ）中の矢印Ａ－Ａ´に沿った断面図を示す。
図５に示すデジタルスチルカメラＣＡＭは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズ（ＺＬ）の不図示のシャッタが開放されて、撮影レンズ（ＺＬ）で被写体（物体）からの光が集光され、図６に示す像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラＣＡＭの背後に配置された液晶モニターＭに表示される。撮影者は、液晶モニターＭを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦Ｂ１を押し下げて被写体像を撮像素子で撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
撮影レンズは、後述の実施形態に係るズームレンズＺＬで構成されている。また、デジタルスチルカメラＣＡＭには、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部ＤＬ、撮影レンズ（ズームレンズＺＬ）を広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミング（変倍）する際のワイド（Ｗ）－テレ（Ｔ）釦Ｂ２、およびデジタルスチルカメラＣＡＭの種々の条件設定等に使用するファンクション釦Ｂ３等が配置されている。
ズームレンズＺＬは、例えば図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを備えて構成される。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とが光軸に沿って移動するようになっている。このような構成によれば、小型で高い変倍比を有しながら、非点収差および色収差が良好に補正された高い光学性能を有するズームレンズＺＬおよび光学機器（デジタルスチルカメラＣＡＭ）を得ることができる。
なお、ズーミングの際、第４レンズ群Ｇ４の移動によってズーミングに伴う像面変動を補正するようになっている。また、無限遠物体から至近距離物体（有限距離物体）への合焦（フォーカシング）の際、第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動するようになっている。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（１）で表される条件を満足することが好ましい。
８．６０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００ …（１）
但し、
β２ｔ：望遠端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率、
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率。
但し、
β２ｔ：望遠端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率、
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率。
条件式（１）は、望遠端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率β２ｔと、広角端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率β２ｗとの関係について、適切な範囲を規定する条件式である。条件式（１）の下限値を下回る条件である場合、コマ収差と非点収差の補正が困難となるため好ましくない。一方、条件式（１）の上限値を上回る条件である場合、コマ収差の補正が困難となるため好ましくない。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１）の下限値を９．００にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１）の下限値を９．５０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１）の上限値を１０．７０にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１）の上限値を１０．４０にすることが望ましい。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（２）で表される条件を満足することが好ましい。
０．６０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．７５ …（２）
但し、
ＴＬｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における全長、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
但し、
ＴＬｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における全長、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
条件式（２）は、ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離ｆｔと、ズームレンズＺＬの望遠端状態における全長ＴＬｔとの比について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（２）の下限値を下回る条件である場合、倍率色収差、コマ収差、および非点収差の補正が困難となるため好ましくない。一方、条件式（２）の上限値を上回る条件である場合、コマ収差の補正が困難となるため好ましくない。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（２）の下限値を０．６２にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（２）の下限値を０．６４にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（２）の上限値を０．７３にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（２）の上限値を０．７０にすることが望ましい。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（３）で表される条件を満足することが好ましい。
０．３０＜ｆ１／ｆｔ＜０．４２ …（３）
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
条件式（３）は、ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離ｆｔと、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１との比について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（３）の下限値を下回る条件である場合、コマ収差、非点収差、および倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。一方、条件式（３）の上限値を上回る条件である場合、非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（３）の下限値を０．３２にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（３）の下限値を０．３５にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（３）の上限値を０．４０にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（３）の上限値を０．３８にすることが望ましい。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（４）で表される条件を満足することが好ましい。
６．８０＜ｆ１／（－ｆ２）＜９．００ …（４）
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。
条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２と、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１との比について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（４）の下限値を下回る条件である場合、コマ収差と非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、条件式（４）の上限値を上回る条件である場合にも、コマ収差と非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（４）の下限値を６．９０にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（４）の下限値を７．００にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（４）の上限値を８．５０にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（４）の上限値を８．００にすることが望ましい。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（５）で表される条件を満足することが好ましい。
０．０２０＜（－ｆ２）／ｆｔ＜０．０６０ …（５）
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
条件式（５）は、ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離ｆｔと、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２との比について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（５）の下限値を下回る条件である場合、コマ収差と非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、条件式（５）の上限値を上回る条件である場合にも、コマ収差と非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（５）の下限値を０．０３０にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（５）の下限値を０．０４０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（５）の上限値を０．０５５にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（５）の上限値を０．０５３にすることが望ましい。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（６）で表される条件を満足することが好ましい。
０．１７＜ｆ４／ｆｔ＜０．２５ …（６）
但し、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
但し、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
条件式（６）は、ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離ｆｔと、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４との比について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（６）の下限値を下回る条件である場合、コマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、条件式（６）の上限値を上回る条件である場合にも、コマ収差の補正が困難
となるため、好ましくない。
となるため、好ましくない。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（６）の下限値を０．１８にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（６）の下限値を０．１９にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（６）の上限値を０．２４にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（６）の上限値を０．２３にすることが望ましい。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（７）で表される条件を満足することが好ましい。
０．０９０＜ｆ３／ｆｔ＜０．１０９ …（７）
但し、
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
但し、
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
条件式（７）は、ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離ｆｔと、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３との比について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（７）の下限値を下回る条件である場合、コマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、条件式（７）の上限値を上回る条件である場合にも、コマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（７）の下限値を０．０９５にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（７）の下限値を０．１００にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（７）の上限値を０．１０７にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（７）の上限値を０．１０５にすることが望ましい。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、少なくとも１つの負レンズを有し、次の条件式（８）で表される条件を満足することが好ましい。
３０．０＜νd１＜３５．０ …（８）
但し、
νd１：第１レンズ群Ｇ１を構成する負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズ
のアッベ数。
但し、
νd１：第１レンズ群Ｇ１を構成する負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズ
のアッベ数。
条件式（８）は、第１レンズ群Ｇ１を構成する負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数νd１について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式
（８）の下限値を下回る条件である場合、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、条件式（８）の上限値を上回る条件である場合にも、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。
（８）の下限値を下回る条件である場合、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、条件式（８）の上限値を上回る条件である場合にも、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（８）の下限値を３１．０にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（８）の下限値を３２．０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（８）の上限値を３４．０にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（８）の上限値を３３．０にすることが望ましい。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、複数の正レンズを
有し、次の条件式（９）で表される条件を満足することが好ましい。
有し、次の条件式（９）で表される条件を満足することが好ましい。
７５．０＜νd２＜９６．０ …（９）
但し、
νd２：第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズのうち最も物体側に配置された正レンズ
のアッベ数。
但し、
νd２：第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズのうち最も物体側に配置された正レンズ
のアッベ数。
条件式（９）は、第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズのうち最も物体側に配置された正レンズのアッベ数νd２について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式
（９）の下限値を下回る条件である場合、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、条件式（９）の上限値を上回る条件である場合にも、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。
（９）の下限値を下回る条件である場合、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、条件式（９）の上限値を上回る条件である場合にも、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（９）の下限値を７７．０にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（９）の下限値を８１．５にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（９）の下限値を８３．０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（９）の上限値を９５．５にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（９）の上限値を９５．１にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（９）の上限値を９０．０にすることが望ましい。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、複数の正レンズを有し、次の条件式（１０）で表される条件を満足することが好ましい。
６５．０＜νd３＜８３．０ …（１０）
但し、
νd３：第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズのうち最も像側に配置された正レンズの
アッベ数。
但し、
νd３：第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズのうち最も像側に配置された正レンズの
アッベ数。
条件式（１０）は、第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズのうち最も像側に配置された正レンズのアッベ数νd３について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式
（１０）の下限値を下回る条件である場合、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、条件式（１０）の上限値を上回る条件である場合にも、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。
（１０）の下限値を下回る条件である場合、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、条件式（１０）の上限値を上回る条件である場合にも、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１０）の下限値を６７．０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１０）の上限値を８２．０にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１０）の上限値を８０．０にすることが望ましい。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとから構成されることが好ましい。このような構成によれば、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差等の諸収差を良好に補正することができる。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（１１）で表される条件を満足することが好ましい。
０．５０＜ωｔ＜７．００ …（１１）
但し、
ωｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における半画角（単位：度）。
但し、
ωｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における半画角（単位：度）。
条件式（１１）は、ズームレンズＺＬの望遠端状態における半画角ωｔについて、適切な範囲を規定するための条件式である。この条件式（１１）を満足することにより、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１１）の下限値を０．７０にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１１）の下限値を０．９０にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１１）の下限値を１．１０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１１）の上限値を６．００にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１１）の上限値を５．００にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１１）の上限値を４．００にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１１）の上限値を３．００にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１１）の上限値を２．００にすることが望ましい。
このような構成のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（１２）で表される条件を満足することが好ましい。
１５．００＜ωｗ＜８０．００ …（１２）
但し、
ωｗ：ズームレンズＺＬの広角端状態における半画角（単位：度）。
但し、
ωｗ：ズームレンズＺＬの広角端状態における半画角（単位：度）。
条件式（１２）は、ズームレンズＺＬの広角端状態における半画角ωｗについて、適切な範囲を規定するための条件式である。この条件式（１２）を満足することにより、広い画角を有しつつ、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１２）の下限値を１７．００にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１２）の下限値を２０．００にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１２）の下限値を２５．００にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１２）の下限値を３０．００にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１２）の下限値を３５．００にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１２）の上限値を７０．００にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１２）の上限値を６０．００にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式（１２）の上限値を５０．００にすることが望ましい。
ここで、上述のような構成のズームレンズＺＬの製造方法について、図７を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを組み込む（ステップＳＴ１０）。そして、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）が行われるように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４を駆動可能に構成する（ステップＳＴ２０）。
レンズの組み込みを行うステップＳＴ１０において、上述した所定の条件式を満足するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４を配置する。また、各レンズ群を駆動可能にするためのステップＳＴ２０において、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から至近距離物体（有限距離物体）への合焦（フォーカシング）が行われるようにする。このような製造方法によれば、小型で高い変倍比を有しながら、非点収差および色収差が良好に補正された高い光学性能を有するズームレンズＺＬを得ることができる。
（第１実施例）
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第１実施例について図１～図２および表１を用いて説明する。図１は第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）の広角端状態におけるレンズ構成図である。第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第１実施例について図１～図２および表１を用いて説明する。図１は第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）の広角端状態におけるレンズ構成図である。第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
そして、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とが光軸に沿って移動するように構成される。より詳しくは、ズーミングの際、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像面Ｉ側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って一旦物体側へ移動してから像面Ｉ側へ移動するように構成される。
なお、ズーミングに伴う像面変動の補正は、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることにより行う。また、無限遠物体から至近距離物体（有限距離物体）へのフォーカシングは、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って物体側へ移動させることにより行う。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１と、両凸形状の第１正レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２正レンズＬ１３とから構成される。第１レンズ群Ｇ１において、負レンズＬ１１と第１正レンズＬ１２は互いに接合された接合レンズとなっている。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像面Ｉ側に凹面を向けたメニスカス形状の第１負レンズＬ２１と、両凹形状の第２負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２３とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の第１正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２正レンズＬ３２と、像面Ｉ側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の第３正レンズＬ３４とから構成される。第３レンズ群Ｇ３において、第１正レンズＬ３１における両側のレンズ面が非球面となっている。また、第２正レンズＬ３２と負レンズＬ３３は互いに接合された接合レンズとなっている。第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とから構成される。第４レンズ群Ｇ４において、正レンズＬ４１における物体側のレンズ面が非球面となっている。
光量を調節することを目的とした開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間（第３レンズ群Ｇ３の物体側近傍）に配置されており、広角端状態から望遠端状態
への変倍（ズーミング）の際、第３レンズ群Ｇ３と同一軌道で移動するようになっている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に配置されたフィルタ群ＦＬは、物体側から順に、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のフィルタと、カバーガラス（像面Ｉの保護ガラス）とから構成されている。
への変倍（ズーミング）の際、第３レンズ群Ｇ３と同一軌道で移動するようになっている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に配置されたフィルタ群ＦＬは、物体側から順に、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のフィルタと、カバーガラス（像面Ｉの保護ガラス）とから構成されている。
以下に、表１～表２を示すが、これらは第１～第２実施例に係るズームレンズの諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表の［全体諸元］には、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各状態におけるズームレンズＺＬの焦点距離ｆ、開口絞り径φ、ＦナンバーＦno、半画角ω（単位：度）、バックフォーカスＢＦ、全長ＴＬ（ズームレンズＺＬの最初の光学面から最終の光学面（像面Ｉ）までの空気換算長）の値をそれぞれ示す。また、［レンズ諸元］において、第１カラム（面番号）は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順番を、第２カラムＲはレンズ面の曲率半径を、第３カラムＤはレンズ面からこの次のレンズ面までの光軸上の距離である面間隔を、第４カラムｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、第５カラムνｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。なお、第１カラム（面番号）の右に付した*は、そのレンズ面が非球面であることを示す。また、曲率半径「∞」は平面または開
口を示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.000000はその記載を省略している。
口を示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.000000はその記載を省略している。
［非球面データ］において示す非球面係数は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次（ｎ＝４，６）の非球面係数をＡnとしたとき、次式（Ａ）で表される。なお、
各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、記載を省略している。また、［非
球面データ］において、「E-n」は「×１０-n」を示す。例えば、「1.234E-05」は「１．２３４×１０-5」を示す。
各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、記載を省略している。また、［非
球面データ］において、「E-n」は「×１０-n」を示す。例えば、「1.234E-05」は「１．２３４×１０-5」を示す。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１－κ×ｙ2／ｒ2）1/2｝＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6
…（Ａ）
…（Ａ）
［可変間隔データ］には、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各状態（無限遠合焦時）におけるズームレンズＺＬの可変間隔の値をそれぞれ示す。［レンズ群焦点距離］には、各レンズ群の焦点距離の値をそれぞれ示す。［条件式対応値］には、各条件式の対応値を示す。
なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、その他の長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、後述の第２実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
下の表１に、第１実施例における各諸元を示す。なお、表１における第１面～第２７面の曲率半径Ｒは、図１における第１面～第２７面に付した符号Ｒ１～Ｒ２７に対応している。また、表１における群番号Ｇ１～Ｇ４は、図１における各レンズ群Ｇ１～Ｇ４に対応している。また、第１実施例において、第１３面、第１４面、および第２０面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
（表１）
［全体諸元］
ズーム比＝33
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 5.0 28.7 165.0
φ 6.84 6.84 6.84
Ｆno 3.2 4.9 6.7
ω 43.52 9.06 1.55
ＢＦ 0.56 0.56 0.56
ＴＬ 75.87 92.86 111.99
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 55.1766 1.1287 1.9537 32.32
2 35.8769 4.7404 1.4970 81.61
3 -1070.6 0.1129
4 35.6702 3.6982 1.4970 81.61
5 204.2966 D1
6 325.5942 0.7901 1.8348 42.73
7 7.5066 4.4018
8 -23.9398 0.5643 1.7550 52.33
9 28.4177 0.1129
10 15.8188 1.9515 1.9459 17.98
11 73.3626 D2
12 ∞ 0.8465 （開口絞り）
13* 7.4066 2.3702 1.5533 71.68
14* -41.6775 0.1129
15 7.3201 1.9187 1.5174 52.2
16 98.9731 0.4515 1.9027 35.72
17 5.532 0.7901
18 23.0299 1.0158 1.5182 58.82
19 -634.425 D3
20* 15.969 2.3356 1.5311 56.15
21 -40.7204 0.2257
22 -47.7471 0.5643 1.8467 23.8
23 492.2301 D4
24 ∞ 0.3386 1.5168 63.88
25 ∞ 0.5643
26 ∞ 0.5643 1.5168 63.88
27 ∞ BF
［非球面データ］
第１３面
κ=0.3975,A4=4.424E-05,A6=3.609E-07
第１４面
κ=1.0000,A4=1.059E-04,A6=-6.927E-07
第２０面
κ=2.2564,A4=-4.142E-05,A6=-9.991E-08
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
Ｄ１ 0.621 24.769 42.882
Ｄ２ 31.649 8.935 1.693
Ｄ３ 8.536 11.190 34.741
Ｄ４ 5.209 18.113 2.822
［レンズ群焦点距離］
群番号 群初面 群焦点距離（ｆ１～ｆ４）
G1 1 60.8
G2 6 -8.0
G3 13 17.0
G4 20 36.5
［条件式対応値］
条件式（１） β２ｔ／β２ｗ＝10.048
条件式（２） ＴＬｔ／ｆｔ＝0.679
条件式（３） ｆ１／ｆｔ＝0.368
条件式（４） ｆ１／（－ｆ２）＝7.557
条件式（５） （－ｆ２）／ｆｔ＝0.049
条件式（６） ｆ４／ｆｔ＝0.221
条件式（７） ｆ３／ｆｔ＝0.103
条件式（８） νｄ１＝32.320
条件式（９） νｄ２＝81.610
条件式（１０） νｄ３＝81.610
条件式（１１） ωｔ＝1.55
条件式（１２） ωｗ＝43.52
［全体諸元］
ズーム比＝33
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 5.0 28.7 165.0
φ 6.84 6.84 6.84
Ｆno 3.2 4.9 6.7
ω 43.52 9.06 1.55
ＢＦ 0.56 0.56 0.56
ＴＬ 75.87 92.86 111.99
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 55.1766 1.1287 1.9537 32.32
2 35.8769 4.7404 1.4970 81.61
3 -1070.6 0.1129
4 35.6702 3.6982 1.4970 81.61
5 204.2966 D1
6 325.5942 0.7901 1.8348 42.73
7 7.5066 4.4018
8 -23.9398 0.5643 1.7550 52.33
9 28.4177 0.1129
10 15.8188 1.9515 1.9459 17.98
11 73.3626 D2
12 ∞ 0.8465 （開口絞り）
13* 7.4066 2.3702 1.5533 71.68
14* -41.6775 0.1129
15 7.3201 1.9187 1.5174 52.2
16 98.9731 0.4515 1.9027 35.72
17 5.532 0.7901
18 23.0299 1.0158 1.5182 58.82
19 -634.425 D3
20* 15.969 2.3356 1.5311 56.15
21 -40.7204 0.2257
22 -47.7471 0.5643 1.8467 23.8
23 492.2301 D4
24 ∞ 0.3386 1.5168 63.88
25 ∞ 0.5643
26 ∞ 0.5643 1.5168 63.88
27 ∞ BF
［非球面データ］
第１３面
κ=0.3975,A4=4.424E-05,A6=3.609E-07
第１４面
κ=1.0000,A4=1.059E-04,A6=-6.927E-07
第２０面
κ=2.2564,A4=-4.142E-05,A6=-9.991E-08
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
Ｄ１ 0.621 24.769 42.882
Ｄ２ 31.649 8.935 1.693
Ｄ３ 8.536 11.190 34.741
Ｄ４ 5.209 18.113 2.822
［レンズ群焦点距離］
群番号 群初面 群焦点距離（ｆ１～ｆ４）
G1 1 60.8
G2 6 -8.0
G3 13 17.0
G4 20 36.5
［条件式対応値］
条件式（１） β２ｔ／β２ｗ＝10.048
条件式（２） ＴＬｔ／ｆｔ＝0.679
条件式（３） ｆ１／ｆｔ＝0.368
条件式（４） ｆ１／（－ｆ２）＝7.557
条件式（５） （－ｆ２）／ｆｔ＝0.049
条件式（６） ｆ４／ｆｔ＝0.221
条件式（７） ｆ３／ｆｔ＝0.103
条件式（８） νｄ１＝32.320
条件式（９） νｄ２＝81.610
条件式（１０） νｄ３＝81.610
条件式（１１） ωｔ＝1.55
条件式（１２） ωｗ＝43.52
このように本実施例では、上記条件式（１）～（１２）が全て満たされていることが分かる。
図２は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の諸収差図である。ここで、図２（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．０ｍｍ）における無限遠合焦時の諸収差図であり、図２（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝２８．７ｍｍ）における無限遠合焦時の諸収差図であり、図２（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１６５．０ｍｍ）における無限遠合焦時の諸収差図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ａは半画角をそれぞれ示す。また、各収差図において、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示している。また、コマ収差を示す収差図において、メリジオナルコマを示している。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。
そして、各収差図より、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第１実施例のズームレンズＺＬ１を搭載することにより、デジタルスチルカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。なお、歪曲収差について、図２に示す程度の収差量では、撮像後の画像処理により十分補正可能であるため、光学的な補正は必要ない。
（第２実施例）
以下、本願の第２実施例について図３～図４および表２を用いて説明する。図３は第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）の広角端状態におけるレンズ構成図である。第２実施例に係るズームレンズＺＬ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
以下、本願の第２実施例について図３～図４および表２を用いて説明する。図３は第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）の広角端状態におけるレンズ構成図である。第２実施例に係るズームレンズＺＬ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
そして、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とが光軸に沿って移動するように構成される。より詳しくは、ズーミングの際、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って物
体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像面Ｉ側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って一旦物体側へ移動してから像面Ｉ側へ移動するように構成される。
体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像面Ｉ側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って一旦物体側へ移動してから像面Ｉ側へ移動するように構成される。
なお、ズーミングに伴う像面変動の補正は、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることにより行う。また、無限遠物体から至近距離物体（有限距離物体）へのフォーカシングは、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って物体側へ移動させることにより行う。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１と、両凸形状の第１正レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２正レンズＬ１３とから構成される。第１レンズ群Ｇ１において、負レンズＬ１１と第１正レンズＬ１２は互いに接合された接合レンズとなっている。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像面Ｉ側に凹面を向けたメニスカス形状の第１負レンズＬ２１と、両凹形状の第２負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２３とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の第１正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２正レンズＬ３２と、像面Ｉ側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３３と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第３正レンズＬ３４とから構成される。第３レンズ群Ｇ３において、第１正レンズＬ３１における両側のレンズ面が非球面となっている。また、第２正レンズＬ３２と負レンズＬ３３は互いに接合された接合レンズとなっている。第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ４２とから構成される。第４レンズ群Ｇ４において、正レンズＬ４１における物体側のレンズ面が非球面となっている。
光量を調節することを目的とした開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間（第３レンズ群Ｇ３の物体側近傍）に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第３レンズ群Ｇ３と同一軌道で移動するようになっている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に配置されたフィルタ群ＦＬは、物体側から順に、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のフィルタと、カバーガラス（像面Ｉの保護ガラス）とから構成されている。
下の表２に、第２実施例における各諸元を示す。なお、表２における第１面～第２７面の曲率半径Ｒは、図３における第１面～第２７面に付した符号Ｒ１～Ｒ２７に対応している。また、表２における群番号Ｇ１～Ｇ４は、図３における各レンズ群Ｇ１～Ｇ４に対応している。また、第２実施例において、第１３面、第１４面、および第２０面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
（表２）
［全体諸元］
ズーム比＝33
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 5.0 28.7 165.0
φ 6.95 6.95 6.95
Ｆno 3.2 4.9 6.7
ω 43.52 9.06 1.55
ＢＦ 0.56 0.56 0.56
ＴＬ 75.52 92.90 111.48
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 67.28292 1.12867 1.9538 32.32
2 39.75503 5.00362 1.4370 95.1
3 -201.336 0.11287
4 35.47148 3.83747 1.5928 68.62
5 172.5767 D1
6 430.6508 0.79007 1.8348 42.73
7 7.60361 4.40188
8 -24.0196 0.56433 1.7550 52.33
9 32.26023 0.11287
10 16.19498 1.92057 1.9460 17.98
11 73.36343 D2
12 ∞ 0.8465 （開口絞り）
13* 7.44178 2.35489 1.5533 71.68
14* -38.3744 0.11287
15 7.05695 2.14432 1.5174 52.2
16 185.2265 0.45147 1.9027 35.72
17 5.32685 0.79007
18 25.41322 1.0158 1.5182 58.82
19 1259.654 D3
20* 15.29177 2.26696 1.5311 56.15
21 -30.8592 0.22573
22 -35.4324 0.56433 1.8467 23.8
23 -590.173 D4
24 ∞ 0.3386 1.5168 63.88
25 ∞ 0.56433
26 ∞ 0.56433 1.5168 63.88
27 ∞ BF
［非球面データ］
第１３面
κ=0.4099,A4=4.933E-05,A6=2.721E-07
第１４面
κ=1.0000,A4=1.168E-04,A6=-8.574E-07
第２０面
κ=1.7508,A4=-2.284E-05,A6=-9.990E-08
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
Ｄ１ 0.621 25.088 42.511
Ｄ２ 31.965 9.286 1.693
Ｄ３ 7.492 11.463 34.825
Ｄ４ 5.587 17.209 2.596
［レンズ群焦点距離］
群番号 群初面 群焦点距離（ｆ１～ｆ４）
G1 1 59.9
G2 6 -8.3
G3 13 17.1
G4 20 33.3
［条件式対応値］
条件式（１） β２ｔ／β２ｗ＝9.944
条件式（２） ＴＬｔ／ｆｔ＝0.676
条件式（３） ｆ１／ｆｔ＝0.363
条件式（４） ｆ１／（－ｆ２）＝7.229
条件式（５） （－ｆ２）／ｆｔ＝0.050
条件式（６） ｆ４／ｆｔ＝0.202
条件式（７） ｆ３／ｆｔ＝0.104
条件式（８） νｄ１＝32.320
条件式（９） νｄ２＝95.100
条件式（１０） νｄ３＝68.620
条件式（１１） ωｔ＝1.55
条件式（１２） ωｗ＝43.52
［全体諸元］
ズーム比＝33
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 5.0 28.7 165.0
φ 6.95 6.95 6.95
Ｆno 3.2 4.9 6.7
ω 43.52 9.06 1.55
ＢＦ 0.56 0.56 0.56
ＴＬ 75.52 92.90 111.48
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 67.28292 1.12867 1.9538 32.32
2 39.75503 5.00362 1.4370 95.1
3 -201.336 0.11287
4 35.47148 3.83747 1.5928 68.62
5 172.5767 D1
6 430.6508 0.79007 1.8348 42.73
7 7.60361 4.40188
8 -24.0196 0.56433 1.7550 52.33
9 32.26023 0.11287
10 16.19498 1.92057 1.9460 17.98
11 73.36343 D2
12 ∞ 0.8465 （開口絞り）
13* 7.44178 2.35489 1.5533 71.68
14* -38.3744 0.11287
15 7.05695 2.14432 1.5174 52.2
16 185.2265 0.45147 1.9027 35.72
17 5.32685 0.79007
18 25.41322 1.0158 1.5182 58.82
19 1259.654 D3
20* 15.29177 2.26696 1.5311 56.15
21 -30.8592 0.22573
22 -35.4324 0.56433 1.8467 23.8
23 -590.173 D4
24 ∞ 0.3386 1.5168 63.88
25 ∞ 0.56433
26 ∞ 0.56433 1.5168 63.88
27 ∞ BF
［非球面データ］
第１３面
κ=0.4099,A4=4.933E-05,A6=2.721E-07
第１４面
κ=1.0000,A4=1.168E-04,A6=-8.574E-07
第２０面
κ=1.7508,A4=-2.284E-05,A6=-9.990E-08
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
Ｄ１ 0.621 25.088 42.511
Ｄ２ 31.965 9.286 1.693
Ｄ３ 7.492 11.463 34.825
Ｄ４ 5.587 17.209 2.596
［レンズ群焦点距離］
群番号 群初面 群焦点距離（ｆ１～ｆ４）
G1 1 59.9
G2 6 -8.3
G3 13 17.1
G4 20 33.3
［条件式対応値］
条件式（１） β２ｔ／β２ｗ＝9.944
条件式（２） ＴＬｔ／ｆｔ＝0.676
条件式（３） ｆ１／ｆｔ＝0.363
条件式（４） ｆ１／（－ｆ２）＝7.229
条件式（５） （－ｆ２）／ｆｔ＝0.050
条件式（６） ｆ４／ｆｔ＝0.202
条件式（７） ｆ３／ｆｔ＝0.104
条件式（８） νｄ１＝32.320
条件式（９） νｄ２＝95.100
条件式（１０） νｄ３＝68.620
条件式（１１） ωｔ＝1.55
条件式（１２） ωｗ＝43.52
このように本実施例では、上記条件式（１）～（１２）が全て満たされていることが分かる。
図４は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の諸収差図である。ここで、図４（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．０ｍｍ）における無限遠合焦時の諸収差図であり、図４（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝２８．７ｍｍ）における無限遠合焦時の諸収差図であり、図４（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１６５．０ｍｍ）における無限遠合焦時の諸収差図である。そして、各収差図より、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第２実施例のズームレンズＺＬ２を搭載することにより、デジタルスチルカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。なお、歪曲収差について、図４に示す程度の収差量では、撮像後の画像処理により十分補正可能であるため、光学的な補正は必要ない。
以上、各実施例によれば、小型で高い変倍比を有しながら、非点収差および色収差が良好に補正された高い光学性能を有するズームレンズおよび光学機器（デジタルスチルカメラ）を実現することができる。
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
上述の各実施例において、ズームレンズとして４群構成を示したが、５群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。特に、第４レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第２レンズ群もしくは第３レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および
組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
また、開口絞りは第３レンズ群近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。
また、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、変倍比が２８～４０程度である。
また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）をデジタルスチルカメラに使用しているが、これに限られるものではなく、デジタルビデオカメラ等の光学機器にも使用することができる。
ＣＡＭ デジタルスチルカメラ（光学機器）
ＺＬ ズームレンズ
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群
Ｓ 開口絞り Ｉ 像面
ＺＬ ズームレンズ
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群
Ｓ 開口絞り Ｉ 像面
Claims (16)
- 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
合焦の際、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負レンズを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
８．６０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３０．０＜νd１＜３４．０
０．６０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．７０
０．０９０＜ｆ３／ｆｔ＜０．１０９
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
ＴＬｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における全長、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離。 - 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
合焦の際、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負レンズと、複数の正レンズとを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
８．６０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３０．０＜νd１＜３４．０
８３．０＜νd２＜９６．０
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
νd２：前記第１レンズ群を構成する前記正レンズのうち最も物体側に配置された正レンズのアッベ数。 - 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
合焦の際、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負レンズを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
８．６０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３２．０＜νd１＜３３．０
０．０９０＜ｆ３／ｆｔ＜０．１０９
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。 - 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
合焦の際、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負レンズを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
９．５０＜β２ｔ／β２ｗ＜１１．００
３０．０＜νd１＜３３．０
０．０９０＜ｆ３／ｆｔ＜０．１０９
但し、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
νd１：前記第１レンズ群を構成する前記負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズのアッベ数、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．６０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．７５
但し、
ＴＬｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における全長、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。 - 前記第１レンズ群は、複数の正レンズを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１、請求項３、および請求項４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
７５．０＜νd２＜９６．０
但し、
νd２：前記第１レンズ群を構成する前記正レンズのうち最も物体側に配置された正レンズのアッベ数。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
０．０９０＜ｆ３／ｆｔ＜０．１０９
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．３０＜ｆ１／ｆｔ＜０．４２
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
６．８０＜ｆ１／（－ｆ２）＜９．００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．０２０＜（－ｆ２）／ｆｔ＜０．０６０
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．１７＜ｆ４／ｆｔ＜０．２５
但し、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。 - 前記第１レンズ群は、複数の正レンズを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のズームレンズ。
６５．０＜νd３＜８３．０
但し、
νd３：前記第１レンズ群を構成する前記正レンズのうち最も像側に配置された正レンズのアッベ数。 - 前記第４レンズ群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとから構成されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．５０＜ωｔ＜７．００
但し、
ωｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における半画角（単位：度）。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
１５．００＜ωｗ＜８０．００
但し、
ωｗ：前記ズームレンズの広角端状態における半画角（単位：度）。 - 物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた光学機器であって、
前記ズームレンズが請求項１から１５のいずれか一項に記載のズームレンズであることを特徴とする光学機器。
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